3D Whole-hart myocard Tissue Analyse

Summary

Dit protocol beschrijft een nieuwe werkwijze voor de vergelijking van 3D gehele hart hartspierweefsel met MRI. Dit is bedoeld voor nauwkeurige vaststelling van intramyocardiale injecties in het infarct grensgebied van een chronische varkensmodel van myocardiaal infarct.

Abstract

Cardiale regeneratieve therapieën gericht op de bescherming en het herstel van de gewonde hart bij patiënten met een ischemische hartziekte. Door het injecteren van stamcellen of andere biologische stoffen die angio of vasculogenese te verbeteren in de infarct randgebied (ALC) wordt weefselperfusie verbeterd en het myocardium te beschermen tegen verdere beschadiging. Voor een maximaal therapeutisch effect, is de hypothese dat de regeneratieve stof is het beste geleverd aan de IBZ. Dit vereist een nauwkeurige injecties en heeft geleid tot de ontwikkeling van nieuwe injectietechnieken. Om deze nieuwe technieken te valideren, hebben we een validatie protocol ontworpen op basis van hartspierweefsel analyse. Dit protocol omvat hele hart myocardiaal weefsel processing uitvoerige tweedimensionale (2D) en driedimensionale (3D) analyse van de cardiale anatomie en intramyocardiale injecties mogelijk maakt. In een varken, werd myocardiaal infarct door een 90 min occlusie van de linker voorste dalende kransslagader. Vier weken later, een mixture van een hydrogel met superparamagnetische ijzeroxidedeeltjes (SPIOs) en fluorescente korrels werd geïnjecteerd in de IBZ gebruikmaking van een minimaal-invasieve endocardiale benadering. 1 uur nadat de injectieprocedure, werd het varken euthanized en het hart werd uitgesneden en ingebed in agarose (agar). Na het stollen van de agar werd magnetische resonantie beeldvorming (MRI), snijden van het hart en fluorescentie beeldvorming uitgevoerd. Na het post-processing, werd 3D-analyse uitgevoerd om de IBZ targeting nauwkeurigheid te beoordelen. Dit protocol verschaft een gestructureerde en reproduceerbare werkwijze voor het beoordelen van de targeting nauwkeurig intramyocardiale injecties in de ALC. Het protocol kan gemakkelijk worden gebruikt bij de behandeling van littekenweefsel en / of valideren van de injectie nauwkeurigheid van het gehele hart gewenst.

Introduction

Ischemische hartziekte heeft 's werelds grootste doodsoorzaak in de afgelopen decennia ^1. Acute behandeling na een myocardinfarct is bedoeld om de bloedstroom naar de hartspier te herstellen via percutane coronaire interventie of coronaire bypass operatie. In ernstige infarcten, is een groot gebied van het myocardium littekens en deze gevallen vaak tot ischemisch hartfalen (HF) ^2. De huidige behandeling opties voor het HF aandacht voor preventie en het behoud van de hartfunctie van de HF-patiënten, maar niet op regeneratie.

In de afgelopen tien jaar hebben cardiale regeneratieve therapieën onderzocht als een optie voor de behandeling HF ^3. Deze therapie is gericht op biologische, zoals stamcellen of groeifactoren leveren direct naar gewonden myocardium revascularisatie, bescherming cardiomyocyten, differentiatie induceren en groei ^4. voor een optimaletherapeutische werking, wordt verondersteld dat de biologische het infarct grenszone (ALC) moet worden geïnjecteerd om goede weefselperfusie voor het voortbestaan van de biologische en voor een optimaal effect op de doelzone ^{5, 6} te vergemakkelijken. Meerdere technieken zijn ontwikkeld voor de identificatie en visualisatie van de IBZ uitvoeren om intramyocardiale injecties ^{7, 8, 9, 10, 11} geleiden. Naast de identificatie en visualisatie van de IBZ de levering voert tevens aan biomaterialen en injectie katheters. Aan de injectie nauwkeurigheid van de afgiftetechnieken valideren, is een nauwkeurige en reproduceerbare kwantitatieve methode vereist.

We hebben een protocol voor het hele hart hartspierweefsel verwerking die tweedimensionale (2D) biedt en drie-Dimensio ontwikkeldNal (3D) beeldvorming, die kan worden gebruikt voor de kwalitatieve en kwantitatieve studie beoogt. Het protocol omvat het inbedden en digitale beeldanalyse. In dit artikel tonen we een protocol voor de beoordeling van de richtende nauwkeurigheid van intramyocardiale injecties in de IBZ een grote varkensmodel van chronische myocardiaal infarct.

Protocol

De in vivo experiment werd uitgevoerd in overeenstemming met de Gids voor de zorg en het gebruik van proefdieren opgesteld door het Institute of Laboratory Animal Research. Het experiment werd goedgekeurd door de lokale Dierexperimentencommissie. 1. Bereiding van injecteerbare and Embedding Solution Bereid de injecteerbare gel. Bereid 1 ml ureido-pyrimidinon (UPy) gel volgens eerder beschreven protocollen 12, 1…

Representative Results

tissue Embedding Door het inbedden werd een eind-diastolische-achtige geometrie vastgesteld. De agar succes gehecht aan het hartweefsel, waardoor het weefsel te snijden op de gewenste angulatie gelijke plakdikten (figuur 2A en 2C). Schaarser en de injectieplaats Assessment Voor…

Discussion

Whole-hart 3D hartspierweefsel verwerken volgens dit protocol een gestructureerd methode die de 3D-analyse van het infarct, de IBZ en de uitgevoerde injecties met betrekking tot de cardiale anatomie mogelijk. Het vulvolume van het hart afhankelijk van de gewenste analyse. In deze studie, op de injectie nauwkeurig te beoordelen, hebben we geprobeerd om het hart te vullen tot het einde-diastolische geometrie zo dicht mogelijk lijken. Om dit te dwingen, wordt de LV apex aan de bodem van de houder en de LV wordt gevuld met …

Materials

0.9% Saline	Braun
Agarose	Roche Diagnostics		Scientific grade multipurpose agar
Biomolecular fluorescence scanner Typhoon 9410	GE Healthcare
Embedding container			Plastic, dimensions 17 x 14,5 x 14 cm
FluoSpheres Polystyrene Microspheres	Invitrogen	F8834	red, 10 µm
Gadolinium	Gadovist		1,0 mmol/mL
dS 32 channel head coil	Philips		Or similar
Matlab	Mathworks		To insure compatability 2015a or newer
Meat slicer	Berkel
Myostar injection catheter	Biosense Webster
Super paramagnetic iron oxide particles	Sinerem
Triphenyl-tetrazolium chloride	Merck
UPy-PEG10k
Vicryl 2-0	Ethicon